后葉垂體分泌抗利尿激素（ADH，血管加壓素）和催產(chǎn)素。這兩種激素是有9個(gè)氨基酸組成肽，是在下丘腦視上核和旁室核各自的細(xì)胞內(nèi)合成。每個(gè)肽激素合成作為大先體蛋白，并與先體一個(gè)部分結(jié)合，稱(chēng)作垂體后葉激素運(yùn)載蛋白（Neurophysin），向下沿軸突運(yùn)送至垂體后葉神經(jīng)末梢，貯存在末梢分泌顆粒內(nèi)。對(duì)神經(jīng)沖動(dòng)反應(yīng)，ADH和催產(chǎn)素立即與激素載體蛋白分離，分泌入血循環(huán)，并迅速清除，半壽期約10分鐘。垂體后葉激素運(yùn)載蛋白已知無(wú)生理作用。

　　ADH和催產(chǎn)素合成是經(jīng)位于第20號(hào)染色體互相靠近單復(fù)制基因編碼的蛋白先體。ADH激素原已知是加壓素運(yùn)載蛋白原（propressophysin）或叫作血管加壓素運(yùn)載蛋白Ⅱ，有4個(gè)部分組成，包括在氨基端單肽，跟隨血管加壓素與其相應(yīng)垂體后葉激素運(yùn)載蛋白連接，羧基端糖基化肽稱(chēng)為"copeptin".催產(chǎn)素激素原與血管加壓素原相似，除外缺乏copeptin和結(jié)尾有一單組氨酸殘基。據(jù)推測(cè)，由神經(jīng)分泌顆粒內(nèi)的蛋白分解酶，使激素原裂解產(chǎn)生活性激素和相關(guān)神經(jīng)激素運(yùn)載蛋白。

　　ADH的主要作用是促使腎臟保留水分，高濃度時(shí)亦可引起血管收縮。像醛固酮一樣，ADH在維持體液恒定和保持血管和細(xì)胞水分方面起重要作用。ADH釋放的主要興奮因子是增加體液滲透壓，并由下丘腦滲透壓感受器感知。容量喪失可被左心房，肺靜脈，頸動(dòng)脈竇，主動(dòng)脈弓的壓力感受器感知，是ADH分泌的次要興奮因子，容量喪失的信息經(jīng)迷走和舌咽神經(jīng)傳入CNS.ADH釋放的其他刺激劑包括疼痛，應(yīng)激，嘔吐，低氧，運(yùn)動(dòng)，低血糖，膽堿原激動(dòng)劑，β-阻滯劑，血管緊張素和前列腺素。ADH分泌的抑制劑有酒精，α-阻滯劑和糖皮質(zhì)激素。

　　尿崩癥由于缺乏ADH（中樞性）或由于腎臟對(duì)正常ADH缺乏反應(yīng)（腎性）所致。這些疾病在第7和229節(jié)進(jìn)一步討論。垂體切除通常不會(huì)引起永久性尿崩癥，因?yàn)橐恍┖蠥DH神經(jīng)原終止于下丘腦正中隆突，并繼續(xù)發(fā)揮作用。防止尿崩癥只需小量ADH含有神經(jīng)原。

　　催產(chǎn)素的兩個(gè)主要靶器官是圍繞乳腺腺泡的肌上皮細(xì)胞和子宮平滑肌細(xì)胞。催乳素對(duì)吮吸刺激的反應(yīng)是肌上皮細(xì)胞收縮，乳汁從腺泡運(yùn)向大竇管而引起的射乳（即哺乳母親射乳反射）。催產(chǎn)素刺激子宮平滑肌收縮，妊娠期間，子宮對(duì)催產(chǎn)素敏感性增加；但產(chǎn)程期，血漿中濃度無(wú)明顯增加。催產(chǎn)素在發(fā)動(dòng)生產(chǎn)的作用機(jī)制尚不清楚。在人類(lèi)，未發(fā)現(xiàn)對(duì)催產(chǎn)素分泌的刺激因子。